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    木星大小的恒星发生爆炸,威力是太阳上的10倍!

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      普朗克

      一颗比我们在太阳上看到的任何东西都要强大10倍的恒星耀斑从一颗几乎和木星一样大的超冷恒星中爆炸出来。这颗恒星是发出罕见白光超级耀斑的温度最低、体积最小的恒星之一,根据某些定义,它太小了,不能被认为是一颗恒星。

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      这项由科学技术设施委员会资助的发现发表在2019年4月17日出版的《皇家天文学会月报》上,并阐明了一颗恒星究竟有多小,同时在大气中还能显示出燃除活动的问题,耀斑被认为是由恒星内部产生的磁场能量突然释放所驱动。

      木星大小的恒星发生爆炸,威力是太阳上的10倍!

      博科园:这导致带电粒子加热恒星表面的等离子体,释放出大量的光学、紫外线和x射线辐射。研究报告的主要撰写者、华威大学物理系的博士生詹姆斯杰克曼说:随着质量越来越低,低质量恒星的活动会减弱,预计色球层(恒星中支持耀斑的区域)会变得更冷或更弱。事实上,我们观测到这颗质量极低的恒星,那里的色球层几乎是最弱,但有一个白光耀斑发生,这表明强磁活动仍然可以持续到这个水平。它就在恒星和褐矮星的边界上,褐矮星是一种质量非常低的亚恒星天体。

      木星大小的恒星发生爆炸,威力是太阳上的10倍!

      • l -矮星上的超级耀斑,图片:University of Warwick/Mark Garlick

      如果质量再低,它肯定是一颗褐矮星。通过推这个边界,可以看到这些类型的耀斑是否仅限于恒星,如果是,这种活动何时停止?这个结果让我们花了很长时间来回答这些问题。L矮星位于250光年之外,名为ULAS J224940.13-011236.9,只有我们太阳半径的十分之一,几乎和太阳系中的木星一样大。在华威大学(University of Warwick)领导的研究人员通过对周围恒星的光学观测,发现了色球层中发生的大规模恒星爆炸之前,大多数望远镜都无法观测到它的亮度。

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      利用欧洲南方天文台帕拉纳尔天文台的下一代凌日观测(NGTS)设备,以及来自两微米全天空观测(2MASS)和广域红外探测(WISE)的额外数据,观测了这颗恒星146个夜晚的亮度。这次耀斑发生在2017年8月13日晚上,释放出相当于800亿吨TNT的能量,是1859年卡灵顿事件的10倍,这是我们在太阳上观测到的最高能量事件。太阳耀斑在太阳上定期发生,但如果太阳像这颗恒星一样发生超级耀斑,地球通讯和能源系统可能会面临严重的失败风险。

      木星大小的恒星发生爆炸,威力是太阳上的10倍!

      这是在L矮星上所见过的最大的耀斑之一,使得这颗恒星看起来比正常恒星亮一万倍。研人员从其他研究中知道,这种恒星曾经存在过,从之前的工作中知道,这种恒星可以显示出令人难以置信的耀斑。然而,这颗静止的恒星太微弱了,望远镜无法正常观测到——我们无法接收到足够的光线让这颗恒星出现在天空背景之上。只有当它发光时,它才变得足够亮,才能用望远镜探测到它。詹姆斯的博士导师彼得·惠特利教授说:我们的12架NGTS望远镜通常用于寻找明亮恒星周围的行星,所以我们很兴奋地发现,也可以用它们来寻找微弱恒星上的巨大爆炸。

      木星大小的恒星发生爆炸,威力是太阳上的10倍!

      特别令人高兴的是,探测到这些耀斑可能有助于我们了解行星上生命的起源。L矮星是仍然可以被认为是恒星的质量最低的天体之一,位于恒星和褐矮星之间的过渡区域。褐矮星的质量不足以像恒星那样将氢聚变成氦。与红矮星等更常见的主序恒星相比,L矮星也非常酷,它们主要通过红外线发射辐射,这可能会影响它们支持生命诞生的能力。更热的恒星将在光谱中释放出更多光,尤其是对紫外线。因为这颗恒星温度较低,大约在2000开尔文左右,大部分光线都是朝向红外线的,当它耀斑时,会得到通常不会看到的紫外线辐射。

      要在任何轨道行星上进行化学反应,形成构成生命基础的氨基酸,你需要一定程度的紫外线辐射。这些恒星通常没有这种能力,因为它们主要是通过红外线发射。但如果他们产生了像这次这样的大规模耀斑,可能会引发一些反应。这么小的一颗恒星能产生如此强大的爆炸,真是令人惊讶。这一发现将迫使我们重新思考小恒星如何在磁场中储存能量,现在正在寻找其他微小恒星发出的巨大耀斑,这将挑战我们对恒星活动的理解。

      木星大小的恒星发生爆炸,威力是太阳上的10倍!

      博科园-科学科普|研究/来自: 华威大学

      参考期刊文献:《皇家天文学会月报》

      DOI: 10.1093/mnrasl/slz039

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